Uncategorized – AartSite

Davis weerstation

Met mijn laatste aanwinst ging een oude wens in vervulling: Een eigen weerstation.

Mijn eerste reactie op het ding was “het is wel veel lelijk plastic” en “4p4c stekkertjes buiten, iew”, maar na een paar dagen werk blijkt het een weldoordacht instrument. Het is vooral anders dan de oude meterologische meetinstrumenten van onder andere Wilhelm Lambrecht in mijn verzameling. Omdat ik van mijzelf weet dat een project waar een onbekende hoeveelheid werk in zit gemakkelijk een tijd op de plank blijft liggen besloot ik het direct op te pakken, met de bedoeling het in elk geval voorlopig werkend te maken.

Het station was afgeschreven, maar heeft nadat het buiten gebruik was gesteld nog een tijd buiten gehangen. Dat was ook duidelijk zichtbaar, alles was zeer smerig.

Terzijde: Ademen wij dat kleverige zwarte stof iedere dag in? :<

A very drity Davis temp / RH sensor. — Een smerige Davis temp/RH sensor.

Een ruwe test vooraf bracht in ieder geval kapotte lagers in de anemometer, een niet werkende ventilator en een defecte luchtvochtigheid sensor aan het licht. Losse Davis onderdelen blijken in Nederland eenvoudig verkrijgbaar bij de Weerspecialist.

Davis Vantage Pro 2 console. — De console.

De kapotte fan is een wat duur onderdeel om zonder meer te vervangen. Ik besloot daarom tot een reparatie-poging. Na enige sloopwerk bleken vitale delen van het motortje opgelost door galvanische corrosie.

De motor heb ik vervangen door een RF-310TA-11400 “solar motor”, gehaald bij Display Elektronica in Haarlem. Het nieuwe motortje is in plaats van met lijm vastgezet met twee m2 x 6 boutjes, met een stukje binnenband onder de motor bij wijze van afdichting. De fan past perfect op de as. Voor het boren van de lastig te plaatsen schroefgaten op 7,5 mm van het midden printte ik een simpele mal op de 3d printer.

Davis fan repair. — Ventilator repareren.

Op de achterzijde van de fan werd een afgesneden zwarte plastic dop van een bus contactsspray gekit. Bij de motor was nog net ruimte voor een klein zakje silicagel.

De motor draaide in de vorige toepassing op een aparte netadapter. Ik heb gekozen het hiertoe aanwezige zonnepaneeltje te gebruiken, omdat dit eenvoudiger is en ook in de hoop dat het motortje zo lang mogelijk leeft omdat het niet continue draait. In de herfstzon werkt de zo gerepareerde ventilatie uitstekend.

De kogellagertjes van de windsnelheidsmeter bleken na demontage kapot te zijn. Helaas waren die van een wat vreemd model, met een rand, en in een formaat dat ik niet had liggen.

Een als extra verkregen oudere Davis windmeter bleek hier glijlagers te gebruiken, welke nog wel draaiden maar ook niet echt goed. Daarbij is de constructie van de oude windsnelheidsmeter niet compatibel met de nieuwe, waarvan het onderstuk met de lagers vervangen kan worden. Omdat ik toch al een nieuwe temp / RH sensor moest bestellen was de drempel om dit onderdeel mee te bestellen laag.

De nieuwe, gesloten windsnelheidsmeter spindel.

Het is interessant om te zien dat Davis het lager huis inmiddels aangepast heeft naar een gesloten ontwerp, met een kap over de magneet aan de bovenzijde en een nauw om de as sluitende doorgang. Hier wordt blijkbaar actief aan ontwikkeld.

Dat is ook zo wat betreft de temp/RH sensor. De nieuwe sensor zou een SHT-31 zijn, de oude herken ik niet maar toevallig heb ik redelijk wat ervaring met de soortgelijke SHT-21 sensor. Het gaf aanleiding tot de gedachte dat we nog altijd een relatief enorm weerstation nodig hebben om die ene high-tech zandkorrel een tijd heel te houden en goed te laten meten. De print is selectief ingegoten tegen vocht, die constructie zag ik niet eerder.

Bij deze upgrade van de sensor zou een kalibratiestap nodig zijn, die bewaarde ik voor later.

Old and new Davis temp / RH sensors. — Boven de oude, onder de nieuwe temp / RH sensor.

Tot slot had ik het geluk een Davis datalogger over te kunnen nemen via Marktplaats. Dat is erg leuk, want ik ben dol op grafieken en er is geen andere praktische methode om de gemeten data uit het station te krijgen. Voorlopig is de bijbehorende Weatherlink software ingezet. Het voelt wat ouderwets maar werkt goed.

Davis Weatherlink screen shot. — Screenshot van vandaag. Geel is zon, rood is buitentemperatuur, lichtblauw is luchtvochtigheid, grijs is de luchtdruk, blauw is een enkele druppel regen van vanochtend.

Na nog een hoop poetsen, schroeven en tiewraps werd het station voorlopig gemonteerd op een Manfrotto windup statief achter in de tuin. Dat is een slechte plaats voor een weerstation, ook met 3,80 m komt het hier niet boven de bomen of de huizen uit. Maar zo kan ik rustig een paar weken meten, de kalibraties doen en bedenken of en zo ja waar ik het ga opstellen.

Merk op dat de windmeter niet op gelijke hoogte hoort te zitten met het station, dat hem zo af kan schermen. Maar zo zat het op de vorige locatie en de juiste beugels voor een onafhankelijke montage van beide delen ontbraken.

Philips capaciteits decade

Onlangs kreeg ik een Philips capaciteits decade cadeau. Volgens de typeplaat is het een 3E93102 uit juni 1954 van Philips E.B.M. H.I.G.A. Verder is er niets over bekend en zag ik dit model ook niet eerder.

Antique Philips capacitance decade. 3E93102, juni 1954, Philips E.B.M. H.I.G.A. — Philips capaciteits decade, zo uit een stoffige garage.

Het instrument was in weinig fraaie staat. Het zat vol stickers en gaf een wild verspringende capaciteit. Na schoonmaken van de buitenkant en de schakelaars was dat gelukkig veel beter.

Inside an old Philips capacitor decade. — Het inwendige van de decade. Condensatoren en draaischakelaars.

De schaal is in micro-micro farad, wat we nu picofarad ofwel pF noemen. De decade heeft een bereik van 1000 micro-micro farad, dat is 1 nF, tot 1 µF.

Er zijn vier condensatoren per decade. In bijvoorbeeld de 1 nF decade zijn waarden van 1, 2, 3 en 4 nF aanwezig, waarmee door parralelschakelen dan ook 5 (4+1), 6 (4+2), 7 (4+3), 8 (4+3+1), 9 (4+3+2) en 10 (1+2+3+4) nF gemaakt kan worden. De grootste condensator bestaat uit twee condensatoren van 200 nF parallel. Alles lijkt speciaal gemaakt te zijn, met een constructie gericht op zo min mogelijk restcapaciteit.

Maar hoe goed is zo een bijna 70 jaar oude decade nog? De condensatoren zijn voor zover zichtbaar 0,5% mica (opschrift van de 1 nF) condensatoren van 500V, en voor hun capaciteit behoorlijk groot en zwaar.

Om dit te testen zocht ik (bijna) alles in huis wat redelijk capaciteit kan meten bij elkaar, en voerde drie complete sets metingen uit.

Agilent U1253B, Peak LCR45, ESI 250DE Impedance bridge used for testing. — Agilent U1253B multimeter, Peak LCR45 LCR meter en de ESI 250DE Impedance bridge

De volledige meetresultaten kunt u hier zien.

Het meten met de meetbrug, dertig keer met twee handen het minimum zoeken terwijl men intussen de versterking opdraait, was een prettig meditatief klusje. Wat niet aangetekend is, is dat de condensatoren op de meetbrug een uitstekende, lage, verliesfactor D hadden.

De onvermijdelijke offset werd gemeten met de decade op 0 en afgetrokken van de metingen. Door delen door de verwachte waarde werden alle metingen genormeerd naar 1. Tot slot werd van iedere set de standaarddeviatie berekend. Deze zal kleiner zijn als de decade en het betreffende meetinstrument het beter met elkaar eens zijn, afgezien van een schaalfactor waar we door deze manier van rekenen niet gevoelig voor zijn.

We weten hierbij niet wie er gelijk heeft, maar de kans dat de decade en een meetinstrument op precies dezelfde manier afwijken lijkt verwaarloosbaar. Als ze goed overeen komen bouwt dat dus vertrouwen in zowel de meter als de condensatoren.

In de tabel is te zien dat de ESI meetbrug de laagste standaarddeviatie haalt. De Peak LCR meter geeft ongeveer 1,5 keer zo veel “ruis”, en de Agilent multimeter ruim 10x.

Graph of deviation to capacity. — Met excuses voor de ontbrekende x-as met daarop de 30 verwachte waarden, er ging iets mis met de punt-en-komma settings in Google Drive.

In de grafiek van de genormeerde waarden zien we dat de ESI en de Peak lijnen een zelfde vorm hebben. Vermoedelijk ontstaan de gezamelijke hobbels daarom door afwijkingen van de decade. Ook lijkt het er op dat het meten van grotere capaciteiten gemakkelijker nauwkeurig verloopt dan dat van kleine.

Gekrast, maar schoon en behoorlijk werkend.

Tot slot is nog even gekeken of we met de kennis over de opbouw van de decade de voorspelling dat bijvoorbeeld 5 gelijk moet zijn aan 4+1 kunnen bevestigen. Hoe goed dit gaat is vooral een indicatie van de kwaliteit van de instrumenten. De waarde van de condensatoren doet er hier niet meer toe, parasitaire capaciteiten en dergelijke in de decade nog wel.

Hier zien we in de standaard deviaties eenzelfde beeld verschijnen. De ESI voorspelt het beste, gevolgd door de Peak en, op ruime afstand, de Agilent.

De specificaties van de nauwkeurigheid van de meetinstrumenten zijn kort door de bocht 0,2% voor de ESI meetbrug, 1,5% voor de Peak en 1% voor de Agilent. Dat maakt deze wat oudere multimeter niet meer waar. De decade is vermoedelijk nog binnen 1% juist.

Teleurstellende USB over UTP adapter

Om een astronomische camera op een grote telescoop te verbinden met de bijbehorende PC is een USB kabel van 15 meter nodig. Dat is te lang voor een gewone kabel, en tevens moet deze door buizen door de vloer getrokken worden. Daarom willen we converters gebruiken waarmee de USB verbinding over een lange netwerkkabel kan werken.

Hiertoe schafte ik een set verloopkastjes aan van Nedis, te koop onder de naam “USB extension Cable”, type CCBW60EXTBK500. De omschrijving van de leverancier suggereerde de gewenste USB2.0 verbinding met een datasnelheid tot 480 Mbit/s. Ook de verpakking vermeld, in een opvallend oranje rondje en met een groter lettertype, trots USB 2.0.

Voordat ik in de koepel aan de slag ging testte ik dit product op mijn bureau, met een korte netwerkkabel en een snelle USB drive.

Bij een eenvoudige vergelijkende test vielen de kastjes direct door de mand. De test was het lezen van hetzelfde grote bestand met- en zonder de extender in de verbinding. De snelheid was met de extender niet hoger als ongeveer 1,1 MB/s, tegen ruim 50 MB/s bij een directe verbinding. Een trage verbinding is niet gewenst omdat we voortdurend camerabeelden met een hoge resolutie over willen gaan sturen.

De leverancier pruttelde op mijn vragen wat over de koperdoorsnede van de netwerkkabel, maar deed verder niet moeilijk: Het product kon retour.

Bij het inpakken viel mij echter op dat de kastjes dicht zitten met kleine schroefjes. Nieuwsgierig geworden nam ik een kijkje in het inwendige van het zender kastje.

Het voornaamste IC is een UIC4102CP. Datasheet. Uit de titel blijkt dat dit een “USB 1.1 Active Extension Cable” is. Men noemt de gebruikelijke maximale snelheid van USB1.1 van 12 Mb/s, ongeveer overeenkomstig de gemeten 1,1 MB/s. Dit kastje zal dus nooit USB 2.0 snelheden halen. Kastje dicht, een laatste test en op naar het lokale postagentschap.

Nu is USB2.0 backwards compatibel met USB1.1, dus is het andersom niet onwaar dat de kastjes in een USB2.0 verbinding ingezet kunnen worden. Net zoals een datasnelheid tot 480 Mb/s heus wel gehaald wordt.. Nedis zelf is er ook wat over in verwarring.

Ik doe weinig met dit soort consumenten~~rommel~~ spul, de iMac waarop ik dit schrijf loopt al weer tegen de tien jaar, en weet daarom niet hoe scherp men vandaag de dag moet zijn bij het aankopen van een eenvoudig product zoals dit.

Deze ervaring is echter teleurstellend, het is matig interessant en zonde van de tijd.

Garenmarkt garage

Deze Dag van de Bouw de ondergrondse Garenmarkt garage in aanbouw bezocht. Het is met zestien meter diepte een enorme constructie waar als hij klaar is bijna 0,5 kauto in past.
Interessant om te zien wat er straks onder het plein zit, als niet-automens kom je er nooit meer.